DELLA սպիտակուցները պահպանված ենաճի կարգավորիչներորոնք կենտրոնական դեր են խաղում բույսերի զարգացման մեջ՝ ի պատասխան ներքին և արտաքին ազդանշանների: Որպես տրանսկրիպցիոն կարգավորիչներ, DELLA-ները կապվում են տրանսկրիպցիոն գործոնների (TF) և հիստոն H2A-ի հետ իրենց GRAS տիրույթների միջոցով և ներգրավվում են պրոմոտորների վրա ազդելու համար: Վերջին ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ DELLA-ի կայունությունը կարգավորվում է տրանսլյացիոն գործընթացից հետո երկու մեխանիզմով՝ բուսական հորմոնի կողմից ինդուկցված պոլիուբիկվիտինացիա:գիբերելին, ինչը հանգեցնում է դրանց արագ քայքայման և կոնյուգացիայի փոքր ուբիկվիտինանման մոդիֆիկատորի (SUMO) հետ, ինչը մեծացնում է դրանց կուտակումը: Ավելին, DELLA ակտիվությունը դինամիկ կերպով կարգավորվում է երկու տարբեր գլիկոզիլացման մեխանիզմներով. O-ֆուկոզիլացումը ուժեղացնում է DELLA-TF փոխազդեցությունը, մինչդեռ O-կապված N-ացետիլգլյուկոզամինի (O-GlcNAc) մոդիֆիկացիան կանխում է DELLA-TF փոխազդեցությունը: Այնուամենայնիվ, DELLA ֆոսֆորիլացման դերը պարզ չէ, քանի որ նախորդ ուսումնասիրությունները ցույց են տվել հակասական արդյունքներ, որոնցից որոշները ենթադրում են, որ ֆոսֆորիլացումը խթանում կամ ճնշում է DELLA քայքայումը, իսկ մյուսները ենթադրում են, որ ֆոսֆորիլացումը չի ազդում դրանց կայունության վրա: Այստեղ մենք նույնականացնում ենք ֆոսֆորիլացման տեղամասեր GA1-3 ռեպրեսորում (RGA)՝ AtDELLA-ում, որը մաքրվել է Arabidopsis thaliana-ից զանգվածային սպեկտրոմետրիայի միջոցով, և ցույց ենք տալիս, որ PolyS և PolyS/T շրջաններում երկու RGA պեպտիդների ֆոսֆորիլացումը ուժեղացնում է RGA ակտիվությունը՝ խթանելով H2A կապը և RGA-ի կապը թիրախային պրոմոտորների հետ: Նշենք, որ ֆոսֆորիլացումը չի ազդել RGA-TF փոխազդեցությունների կամ RGA կայունության վրա: Մեր ուսումնասիրությունը բացահայտում է մոլեկուլային մեխանիզմ, որի միջոցով ֆոսֆորիլացումը առաջացնում է DELLA ակտիվություն։
Մեր զանգվածային սպեկտրոմետրիկ վերլուծությունը ցույց տվեց, որ և՛ Pep1-ը, և՛ Pep2-ը բարձր ֆոսֆորիլացված էին RGA-ում՝ GA-ի դեֆիցիտով Ga1 ֆոնի վրա: Այս ուսումնասիրությունից բացի, ֆոսֆոպրոտեոմիկ ուսումնասիրությունները նույնպես բացահայտել են Pep1 ֆոսֆորիլացումը RGA-ում, չնայած դրա դերը դեռևս ուսումնասիրված չէ53,54,55: Ի տարբերություն դրա, Pep2 ֆոսֆորիլացումը նախկինում չի նկարագրվել, քանի որ այս պեպտիդը կարող էր հայտնաբերվել միայն RGAGKG տրանսգենի միջոցով: Չնայած m1A մուտացիան, որը վերացնում էր Pep1 ֆոսֆորիլացումը, միայն փոքր-ինչ նվազեցրեց RGA ակտիվությունը բույսերում, այն ունեցավ ադիտիվ ազդեցություն, երբ համակցվեց m2A-ի հետ՝ նվազեցնելով RGA ակտիվությունը (Լրացուցիչ նկար 6): Կարևոր է, որ Pep1 ֆոսֆորիլացումը զգալիորեն նվազել էր GA-ով ուժեղացված sly1 մուտանտում՝ ga1-ի համեմատ, ինչը ենթադրում է, որ GA-ն խթանում է RGA դեֆոսֆորիլացումը՝ նվազեցնելով դրա ակտիվությունը: Մեխանիզմը, որով GA-ն ճնշում է RGA ֆոսֆորիլացումը, պահանջում է հետագա ուսումնասիրություն: Հնարավորություններից մեկն այն է, որ դա իրականացվում է անհայտ սպիտակուցային կինազի կարգավորման միջոցով: Չնայած ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ CK1 սպիտակուցային կինազ EL1-ի արտահայտությունը բրնձում GA-ի կողմից նվազում է41, մեր արդյունքները ցույց են տալիս, որ Arabidopsis EL1 հոմոլոգի (AEL1-4) բարձր կարգի մուտացիաները չեն նվազեցնում RGA ֆոսֆորիլացումը: Մեր արդյունքների հետ համաձայն, Arabidopsis AEL գերարտահայտող գծերի և ael եռակի մուտանտի օգտագործմամբ վերջերս կատարված ֆոսֆոպրոտեոմիկ ուսումնասիրությունը չի բացահայտել որևէ DELLA սպիտակուց որպես այս կինազների սուբստրատներ56: Երբ մենք պատրաստեցինք ձեռագիրը, հաղորդվեց, որ GSK3-ը՝ ցորենի (Triticum aestivum) GSK3/SHAGGY-անման կինազ կոդավորող գենը, կարող է ֆոսֆորիլացնել DELLA (Rht-B1b)57, չնայած Rht-B1b-ի ֆոսֆորիլացումը GSK3-ի կողմից չի հաստատվել բույսերում: GSK3-ի առկայությամբ in vitro ֆերմենտատիվ ռեակցիաները, որին հաջորդեց զանգվածային սպեկտրոմետրիայի վերլուծությունը, բացահայտեցին ֆոսֆորիլացման երեք տեղամասեր, որոնք գտնվում են Rht-B1b-ի DELLA և GRAS տիրույթների միջև (Լրացուցիչ նկ. 3): Սերինի և ալանինի փոխարինումները բոլոր երեք ֆոսֆորիլացման կետերում հանգեցրին Rht-B1b ակտիվության նվազմանը տրանսգենային ցորենում, ինչը համապատասխանում է մեր այն արդյունքներին, որ Pep2 RGA-ում ալանինի փոխարինումները նվազեցրել են RGA ակտիվությունը: Այնուամենայնիվ, in vitro սպիտակուցի քայքայման փորձարկումները հետագայում ցույց տվեցին, որ ֆոսֆորիլացումը կարող է նաև կայունացնել Rht-B1b57-ը: Սա հակասում է մեր արդյունքներին, որոնք ցույց են տալիս, որ Pep2 RGA-ում ալանինի փոխարինումները չեն փոխում դրա կայունությունը բույսերում: Ցորենի GSK3-ը Arabidopsis 57-ում բրազինոստերոիդների նկատմամբ անզգայուն սպիտակուց 2-ի (BIN2) օրթոլոգն է: BIN2-ը BR ազդանշանային ուղու բացասական կարգավորիչ է, և BR-ը ակտիվացնում է դրա ազդանշանային ուղին՝ առաջացնելով BIN2 քայքայում 58: Մենք ցույց տվեցինք, որ BR-ի մշակումը չի նվազեցնում RGA կայունությունը 59 կամ ֆոսֆորիլացման մակարդակը Arabidopsis-ում (Լրացուցիչ նկար 2), ինչը ենթադրում է, որ RGA-ն քիչ հավանական է, որ ֆոսֆորիլացվի BIN2-ի կողմից:
Բոլոր քանակական տվյալները վիճակագրորեն վերլուծվել են Excel-ի միջոցով, և նշանակալի տարբերությունները որոշվել են Ստյուդենտի t-թեստի միջոցով: Նմուշի չափը նախապես որոշելու համար վիճակագրական մեթոդներ չեն օգտագործվել: Վերլուծությունից որևէ տվյալ չի բացառվել. փորձը պատահականացված չի եղել, և հետազոտողները տեղյակ են եղել բաշխման մասին փորձի և արդյունքների գնահատման ընթացքում: Նմուշի չափերը տրամադրված են նկարների լեգենդներում և հում տվյալների ֆայլերում:
Հրապարակման ժամանակը. Ապրիլի 15-2025